电势差与电场强度的关系高中物理版人教版选修.ppt

第一章静电场,第六节 电势差与电场 强度的关系,教学目标,（一）知识与技能 掌握电势差与电场强度的关系 过程与方法 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系 情感态度与价值观 习感知科学的价值和应用 培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念 重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。,电场的两大性质：,力的性质：,能的性质：,由电场强度描述,可用电场线形象表示,由电势、电势差描述,可用等势面形象表示,一、探究电势与电场强度的关系,问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？,E大处一定高,E大处一定低,E大处不一定高；高处E不一定大,一、探究电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点 ）,对O点：E=0， 0,.O,对O点： =0，E 0,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,二、电势差与电场强度的关系,若用d表示A、B沿场强方向上的距离，,则：,说明：,只适用于匀强电场,d：沿场强方向的距离,解：,根据 ，得：,：由 表明： 在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差.,电场强度的方向是电势降低最快的方向.,证明1V/m=1N/C,- = - = - = -,1伏,1米,U=W/q,1焦/库,1米,W=FS,1牛米,1库米,1牛,1库,例2、两块相同的金属板A、B水平地平行放置，两板的正对面相距30cm，A、B板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为60V，如图所示，求： （1）两板间电场的场强的大小和方向。 （2）若A板接地，则B板电势为多大？ （3）若C点离A板的距离10cm,D点离B板的距离为15cm,则C、D两点间的电势差为多少,答：略,30,15,0,、如图所示，两块相对的平行金属板、与电池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（ ） 、点电荷受到的电场力减小 、点电荷受到的电场力增大 、点电荷的电势能减小 、点电荷的电势能保持不变,例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为A=12V,B=3v,c=3v.由此可知D点电势D=_V.,A,B,C,D,分析：因为B、C两点的电势 相等,故BC为一等势面,所以 A、D也在一等势面上， D=12V,变化1.若c=-6v,其它条件不变，则D=_V. 变化2.若c=0,其它条件不变，则D=_V.,A 12V,B 3V,C -6V,D ?V,因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势 相等,即BD在同一等势面上，故为,3V,P,E,A 12V,B 3V,C,D,0,?V,P,Q,E,巩固练习： 1.下列说法正确的是: ( ) A.任意两点间的电势差等于场强和这两点 距离的乘积. B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降 落可能相等。 C.电势减小的方向必为场强的方向。 D.在相同距离的两点上,电势差大的其场强 也大.,当 堂 训 练,1.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则 Aa、b两点的场强一定相等 B该点电荷一定沿等势面移动 C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 Da、b两点的电势一定相等,D,2.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确的是 A电荷从a到b，运动的加速度变小 B电荷在b处的电势能大 Cb处的电势高 D电荷在b处的速度小,BD,3.如图1所示，q1和q2为两静止的等量异号电荷，MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到MN上一点P时的速度为v0，方向指向两电荷连线的中点O。经很短的时间，粒子速度为v，则有 Avv0 Bv=v0 Cvv0 D无法确定,C,4.图中AB、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC=60，BC=20cm把一个电量q=105C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方向是 A865Vm，垂直AC向左 B865Vm，垂直 AC向右 C1000Vm，垂直 AB斜向上 D1000Vm，垂直 AB斜向下,D,5.如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=510-4C的正点电荷，将质量为m=3g，电量q=210-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？,W外=910-3J,6. 一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？,提高练习： 1.图示为匀强电场中的一组等势面。已知相 邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电 场的场强大小为_v/m,方向为_.,40v,20v,0,-20v,E,2.图示，A、B、C为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.当把电量为-210-9C的点电荷从B点移到C点的过程中,电场力做功8 10-9J,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8 10-9J,则电场强度为多大?,B,C,E,A,电势差和电场强度的区别,电场强度,电势差,物理意义,描述电场力的特征,描述电场能的特征,矢（标）量,物理公式,单位,E=F/q